Imaging ad ultrasuoni e Oltre: recente progressi nell'ecografia medica

L'ultrasuoni medici rappresentati da un'immaginazione di ultrasuoni si ritiene generalmente che sia una zona famosa nella ricerca, perché I sistemi di imaging ad ultrasuoni sono stati ampiamente distribuiti e utilizzati attivamente nel mondo Dal momento che l' anni '60. L'uso annuale del mondo dell'immaginario ad ultrasuoni in pratica è già oltre miliardi e tutte le donne in gravidanza sono state proiettate con ultrasuoni in alcuni paesi, come la Germania, la Norvegia, l'Islanda e l'Austria per anni. Nell'industria, non solo i sistemi portatili erano disponibili Dal momento che I primi anni 2000, ma anche i trasduttori di imaging ad ultrasuoni wireless che collaborano con tablet PC sono stati introdotti nei primi confronti del 2010. Di conseguenza, è stato creduto ad ultrasuoni in medicina, è stato creato un campo di ricerca relativamente low-tech e obsoleto al generale pubblico.

Tuttavia, l'ultrasuono medico è stato uno dei settori di ricerca più attivi per gli ultimi 20 anni e numerosi eccezionali Break-Trough è stato riportato sia in diagnostica che in terapeutico ultrasuoni. Nell'imacragola ultrasuoni, l'elastografia, l'imaging dell'agente a contrasto ad ultrasuoni, l'imaging della super risoluzione e il trasduttore di array 2D sono degno di nota. Proprietà elastica di un dato tessuto può essere critico per la diagnosi del cancro di un certo tumore fibroso e valutazione della placca vulnerabile nell'arteria Durante Stent Impianto. Tuttavia, caratteristiche elastiche non può essere chiaramente visualizzato in ultrasuoni generali immagini. Al fine di misurare quantitativa dell'elasticità, la forza di radiazione che fornisce forza di deformazione controllata sul tessuto target è stato implementato mediante il trasduttore di imaging ad ultrasuoni e l'algoritmo di tracciamento del macchioleo che fornisce i mezzi della posizione del tessuto locale che si traccia fino a decine di micrometri è stato sviluppato. Questi Le tecnologie in seguito combinate con un sistema di imaging ad ultrasuoni in ritardo del telaio elevato il cui La telaio in ritardo può raggiungere fino a 10.000 / s e presentata alta risoluzione quantitativa elastografia. D'altra parte, l'imaging di super risoluzione è stata raggiunta semplicemente monitorando microbolle Nel vaso sanguigno con un sistema in ritardo del telaio alto introdotto sopra [6]. Dal momento che un singolo microbolle può essere contato come un Spreader Di chi La risoluzione è diversi ordini più elevati di La funzione di diffusione del punto del sistema ad ultrasuoni, le immagini risultanti possono mostrarci eccellenti vascolarizzazione Reti in una posizione profonda Organo. per espandere questi Sono necessarie nuove tecnologie di imaging ad ultrasuoni in 3D, il trasduttore di array 2D è richiesto, in modo che micro-lavorato Anche i trasduttori sono stati sviluppati.

Mentre le ricerche e gli sviluppi nell'area di imaging ultrasuono sono stati eccezionali di recente, nuovi approcci in ultrasuoni terapeutici sono stati ugualmente impressionanti se non .. Superiore. Trasduttori di array phased 2D in ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (HIFU) Non solo facilitare il trattamento del cancro addominale veloce ma consentono anche di trattare malattie cerebrali senza craniotomia o foro di sbavatura Trephination. Con l'aiuto della guida MRI per il trattamento cerebrale, la tecnologia ad ultrasuoni portata non-invasiva Mezzi per il trattamento selettivo La malattia relativa al cervello e il risultato di studi clinici nei pazienti con Tremor è stato eccezionalmente promettenti. Consegna di droga mirata spazialmente con ultrasuoni e microbolle è un altro problema caldo in medico ultrasuoni. L'ultrasuono è il tempo variabile a pressione acustica e microbolle in campo ad ultrasuoni oscillati e / o rapidamente collasso. Questi Le attività di bolle sono generalmente definite come acustiche cavitazione. Se Cavitazione Le attività si verificano nei dintorni confini biologici che fungono da barriera, la funzione barriera del confine è temporalmente disturbato. Combinato con la natura spazialmente selettiva di ultrasuoni focalizzati, erogazione a ultrasuoni mediata con la consegna spazialmente mirata con microbolle è stato un principale argomento di ricerca negli ultimi 20 anni. Per quanto riguarda l'applicazione, consegna farmaco mediata ad ultrasuoni attraverso la barriera cerebrale del sangue (BBB) ​​ ha avuto maggior successo negli esperimenti di modelli animali [11, 12]. Anche se BBB L'apertura è attirata da parte del pubblico in generale, la consegna di droga mediata ad ultrasuoni è stata ampiamente ricercata per il trattamento del cancro mirato in entrambi i corpo e cervello. L'ultima terapia di ultrasuoni degni di nota è istotrizzante. Questo Termine è il contrasto di lithotripsy che indica la distruzione degli obiettivi calcificati come il rene Pietra. In istotripsy, il tessuto morbido bersaglio è completamente polverizzato con più cavitazioni indotto da impulsi ad ultrasuoni ripetitivi ad alta ampiezza senza cavitazione semi. Questo La tecnica fornisce linee ridotte tra i tessuti trattati e il tessuto circostante diverso HIFU che generalmente utilizza l'effetto termico e ha spalmato limite. Di conseguenza, istotripsy può essere uno strumento estremamente selettivo per il cancro trattamento.

Anche se Non è menzionato sopra, ci sono ulteriori aree di ricerca relative ad ultrasuoni come photoacoustics e ultrasuoni neuromodulazione. Fotocoustico Imaging (PAI) Utilizza un'eccitazione laser pulsata per generare suono nel corpo e riceve il segnale con un ultrasuono Trasduttore. Dal momento che La dimensione del punto focale del laser è più ordini più piccoli di Quello del raggio di ultrasuoni, la risoluzione dell'immagine è fenomenicamente superiore rispetto a ultrasuoni generali immagini. Pai può anche essere facilmente implementato con imaging ad ultrasuoni Dal momento che loro può condividere l'identico trasduttore. Inoltre, la maggior parte degli algoritmi sviluppati per l'imaging ad ultrasuoni nel corso dei decenni può essere diretto tradotto a Pai e ultrasuoni elastografia potrebbe essere uno dei migliori candidati. Mentre la maggior parte degli argomenti introdotti ha almeno un'applicazione specifica, ultrasuoni neuromodulazione è in una fase iniziale della ricerca ancora per determinare una determinata applicazione definitiva Dal momento che la metà del 2000, entrambi eccitazione e Inibitivo Le attività neurali indotte da ultrasuoni a bassa intensità sono state dimostrate nel numero di animali modelli. Anche se Il meccanismo sottostante non è ancora stato chiaramente compreso, molti dei ricercatori si aspettano che l'ultrasuono neuromodulazione potrebbe sostituire TransCranial Stimolazione magnetica (TMS).

Come descritto sopra, il campo di ultrasuoni medici è Boarder Than Percezione generale almeno nella ricerca Area. Quindi, questo problema speciale è progettato per portare in vari relativi ad ultrasuoni Argomenti in Medicina. Noi Ho anche provato ad invitare sia i settori ingegneristici che medici di includere diverse prospettive in medicina ultrasuoni. Anche se noi potrebbe Non coprire tutti gli argomenti sopra menzionati, gli articoli in questo problema speciale estenderanno la percezione generale e fornirà una comprensione più ampia sulla ricerca di ultrasuoni Campo.

Infine, gli editori ospiti siamo piace esprimere la nostra gratitudine agli autori che hanno contribuito in questo problema speciale nel campo del medico ultrasuoni.

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